【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及醫療器械，具體涉及一種可穿戴式循環腫瘤細胞捕獲裝置及其使用方法和應用。
技術介紹
1、ctcs是指來源于原發或轉移腫瘤、脫落進入外周血液循環中的腫瘤細胞，由于其攜帶原發性或轉移性病灶的相關生物信息，并且能夠通過血液循環播散至全身其他組織器官，因此ctcs被視為一種具有前景的非侵入性癌癥診斷標志物，現今通過多種技術能夠實現對ctcs的捕獲，其中，一種常用的技術是使用靜脈留置針結合特定的ctcs捕獲裝置。這種技術通過留置針在靜脈血管內靜置30分鐘，利用功能區表面結合的上皮細胞粘附蛋白抗體在體內特異性捕獲ctcs，該技術由于留置針在采集主體內留置時間長，采集次數多便捷性存在局限。
2、與傳統的靜脈穿刺采樣相比，可穿戴式循環腫瘤細胞捕獲裝置能夠持續、長時間地對患者靜脈中的血液進行篩查，從而大大提高ctcs的捕獲效率。該裝置利用磁珠和磁性芯片的特異性結合能力，能夠高效地捕獲到ctcs，為腫瘤的進一步研究或預后分析提供了豐富的樣本基礎。
3、現有技術中，可穿戴式循環腫瘤細胞捕獲裝置通過磁珠從磁珠儲藏室流出，進入注液器具，穿戴主體體內的血液流入雙腔靜脈導管并存儲于注液器具中；借助外力同時將磁珠和雙腔靜脈導管中流出來的血液泵入磁性芯片進行混合，磁珠捕獲到循環腫瘤細胞，并在磁力作用下滯留在芯片內，而被處理過的血液可通過雙腔靜脈導管回到人體，從而實現體內血液的循環捕獲，此技術雖能實現可穿戴式且利用磁珠捕獲ctcs，由于通過注液器將磁珠布置于管內，利用血液循環帶動磁珠在管內捕獲ctcs并運動至磁性芯片中被收集，但
4、綜上所述，如何解決穿戴主體在運動或管發生移位、彎曲或變形時，磁珠在重力和離心力的作用下，可能會在管內某個位置聚集或無規則運動，進而較大地影響磁珠捕獲ctcs的效率的問題已經成為目前該領域內亟需解決的難題，因此有必要提出一種可穿戴式循環腫瘤細胞捕獲裝置及其使用方法和應用。
技術實現思路
1、為解決上述問題，本專利技術提供一種可穿戴式循環腫瘤細胞捕獲裝置及其使用方法和應用，通過利用連接管內的磁珠在血液循環的帶動下，再由磁珠的磁性和第一電磁鐵之間磁性作用下，磁珠可沿相鄰水平對稱的第一電磁鐵之間的磁感線進行分布，實現對磁珠在連接管內分布的精確控制，使磁珠能夠在連接管內均勻分布，避免磁珠之間的聚集，提高捕獲效率。
2、為了實現上述目的，本專利技術的技術方案如下：一種可穿戴式循環腫瘤細胞捕獲裝置及其使用方法和應用，包括磁性芯片、磁珠投放器和控制器；磁珠投放器和磁性芯片之間設有連接管，磁珠投放器輸出端和磁性芯片輸入端通過連接管單向連通。
3、磁性芯片輸出端連通有泵組件，控制器用于控制泵組件的運行；泵組件輸出端連通有第一靜脈導管，第一靜脈導管遠離泵組件一端和穿戴主體相連通，穿戴主體遠離第一靜脈導管一端連通有第二靜脈導管，第二靜脈導管遠離穿戴主體一端與連接管和磁珠投放器輸出端連通的位置單向連通，控制器用于控制磁珠投放器投放磁珠。
4、連接管外套接有呈矩形體結構的磁控管，磁控管內設有用于對連接管內經過的磁珠進行軌跡控制的磁珠控制組件。
5、上述方案的技術原理如下：
6、該裝置通過磁珠投放器投放帶有特定抗體的磁珠，磁珠在血液中循環并與ctcs結合；經過磁性芯片時，利用磁場作用將結合了ctcs的磁珠吸附在芯片表面，實現ctcs的捕獲；泵組件驅動血液和磁珠的混合物在裝置內循環流動，而磁控管內的磁珠控制組件則精確控制磁珠的分布，確保捕獲效率。
7、采用上述方案有以下有益效果：
8、1、本專利技術，通過磁控管內的磁珠控制組件，利用同名磁極電磁鐵和異名磁極電磁鐵的磁感線分布不同的原理，同時磁珠顆粒較小能夠精確分布在磁感線上，進而實現精確地控制磁珠在連接管內的分布，確保了磁珠在血液循環過程中能夠均勻分布，避免了磁珠的聚集現象；由于磁珠能夠均勻且有效地與循環中的ctcs，因此顯著提高了ctcs的捕獲精度和效率。
9、2、在實際應用中，穿戴主體可能會進行各種運動或姿勢變化，這可能導致連接管發生彎曲或變形；本專利技術通過磁控管和磁珠控制組件的設計，能夠很好地適應這些變化，即使連接管發生彎曲或變形，磁珠控制組件也能確保磁珠在連接管內的均勻分布；這種設計不僅提高了裝置的適應性，還確保了在不同條件下都能保持穩定的捕獲效率；此外，由于磁控管和磁珠控制組件的集成設計，減少了外部干擾對裝置性能的影響，從而提升了裝置的可靠性。
10、3、本專利技術，不借助外力，如注射器等工具來使得血液和磁珠能夠循環流動，而是依靠泵組件提供的動力，實現了血液和磁珠在裝置內的自然、穩定循環，不僅避免了外力操作可能帶來的不便和安全隱患，還進一步減少了因為外力不均勻而對穿戴主體的血液循環系統造成的影響；同時，泵組件的精確控制也確保了血液和磁珠在裝置內的均勻流動，從而提高了ctcs的捕獲效率；該裝置的設計還考慮到了穿戴主體的舒適性，通過合理的布局和材質選擇，使得裝置在長時間佩戴時也能保持良好的舒適性和穩定性。
11、進一步，磁珠控制組件包括磁控管，磁控管套接于連接管上，磁控管內沿其長度方向水平對稱開有第一凹槽，第一凹槽內均固定連接有若干第一電磁鐵，控制器用于控制第一電磁鐵的磁極換向。
12、有益效果：通過控制器控制第一電磁鐵的磁極換向，相鄰水平對稱的第一電磁鐵之間的磁感線會發生改變；同時連接管內的磁珠在血液循環的帶動下，再由于磁珠的磁性和第一電磁鐵之間磁性作用下，可沿相鄰水平對稱的第一電磁鐵之間的磁感線分布，可以實現對磁珠在連接管內分布的精確控制，使磁珠能夠在連接管內均勻分布，避免磁珠之間的聚集，提高捕獲效率。
13、進一步，磁控管內沿其長度方向開有第二凹槽，第二凹槽內固定連接有若干第二電磁鐵，控制器用于控制第二電磁鐵的啟閉。
14、有益效果：第二電磁鐵的引入提供了額外的磁場調控手段，控制器通過控制第二電磁鐵依次的啟閉，可以使得磁珠能夠沿第二電磁鐵依次運動，進而實現對磁珠的運動軌跡可控，同時還可以將一部分磁珠先通過第二電磁鐵運輸至磁性芯片中，通過檢測該部分磁珠對ctcs的捕獲效果，進而反饋第一電磁鐵對磁珠分布的控制。
15、進一步，第一靜脈導管內連通有第一單向閥，第一靜脈導管內第一單向閥和穿戴主體之間連通有第一過濾件。
16、有益效果：第一單向閥的設置確保了血液只能單向流動，防止了血液回流導致的捕獲效率降低和可能的感染風險；保證了血液從穿戴主體流向磁性芯片的單向性，提高了系統的穩定性和安全性。
17、進一步，當磁珠流經磁控管時，控制器控制第一電磁鐵通入的電流情況，對連接管內磁珠的分布情況進行調整，包括：
18、控制器控制水平對稱并相鄰的第一電磁鐵的電流方向相同，使兩第一電磁鐵相本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種可穿戴式循環腫瘤細胞捕獲裝置，包括磁性芯片(3)和磁珠投放器(1)，其特征在于，還包括控制器；磁珠投放器(1)和磁性芯片(3)之間設有連接管(11)，磁珠投放器(1)輸出端和磁性芯片(3)輸入端通過連接管(11)單向連通，控制器用于控制磁珠投放器(1)投放磁珠；磁性芯片(3)輸出端連通有泵組件(4)，控制器用于控制泵組件(4)的運行；泵組件(4)輸出端連通有第一靜脈導管，第一靜脈導管遠離泵組件(4)一端和穿戴主體(5)相連通，穿戴主體(5)遠離第一靜脈導管一端連通有第二靜脈導管，第二靜脈導管遠離穿戴主體(5)一端與連接管(11)和磁珠投放器(1)輸出端連通的位置互相連通；
2.根據權利要求1所述的可穿戴式循環腫瘤細胞捕獲裝置，其特征在于，磁珠控制組件包括磁控管(2)，磁控管(2)套接于連接管(11)上，磁控管(2)內沿其長度方向水平對稱開有第一凹槽，第一凹槽內均固定連接有若干第一電磁鐵(12)，控制器用于控制第一電磁鐵(12)的磁極換向。
3.根據權利要求2所述的可穿戴式循環腫瘤細胞捕獲裝置，其特征在于，磁控管(2)內沿其長度方向開有第二凹槽，第二
4.根據權利要求3所述的可穿戴式循環腫瘤細胞捕獲裝置，其特征在于，第一靜脈導管內連通有第一單向閥(7),第一靜脈導管內第一單向閥(7)和穿戴主體(5)之間連通有第一過濾件(8)。
5.根據權利要求1所述的可穿戴式循環腫瘤細胞捕獲裝置，其特征在于，當磁珠流經磁控管(2)時，控制器控制第一電磁鐵(12)通入的電流情況，對連接管(11)內磁珠的分布情況進行調整，包括：
6.根據權利要求5所述的可穿戴式循環腫瘤細胞捕獲裝置，其特征在于，第二靜脈導管內連通有第二單向閥(9)。
7.根據權利要求6所述的可穿戴式循環腫瘤細胞捕獲裝置，其特征在于，第二靜脈導管內第二單向閥(9)和連接管(11)之間連通有第二過濾件(10)。
8.根據權利要求7所述的可穿戴式循環腫瘤細胞捕獲裝置，其特征在于，第二靜脈導管、磁珠投放器(1)輸出端和連接管(11)通過三通(6)互相連通。
9.根據權利要求8所述的可穿戴式循環腫瘤細胞捕獲裝置，其特征在于，連接管(11)的材料為聚氨酯材料制成。
10.根據權利要求1-9任意一項所述的可穿戴式循環腫瘤細胞捕獲裝置的應用，其特征在于，可穿戴式循環腫瘤細胞捕獲裝置用于制作采集CTCs和清除CTCs的設備。
...【技術特征摘要】
1.一種可穿戴式循環腫瘤細胞捕獲裝置，包括磁性芯片(3)和磁珠投放器(1)，其特征在于，還包括控制器；磁珠投放器(1)和磁性芯片(3)之間設有連接管(11)，磁珠投放器(1)輸出端和磁性芯片(3)輸入端通過連接管(11)單向連通，控制器用于控制磁珠投放器(1)投放磁珠；磁性芯片(3)輸出端連通有泵組件(4)，控制器用于控制泵組件(4)的運行；泵組件(4)輸出端連通有第一靜脈導管，第一靜脈導管遠離泵組件(4)一端和穿戴主體(5)相連通，穿戴主體(5)遠離第一靜脈導管一端連通有第二靜脈導管，第二靜脈導管遠離穿戴主體(5)一端與連接管(11)和磁珠投放器(1)輸出端連通的位置互相連通；
2.根據權利要求1所述的可穿戴式循環腫瘤細胞捕獲裝置，其特征在于，磁珠控制組件包括磁控管(2)，磁控管(2)套接于連接管(11)上，磁控管(2)內沿其長度方向水平對稱開有第一凹槽，第一凹槽內均固定連接有若干第一電磁鐵(12)，控制器用于控制第一電磁鐵(12)的磁極換向。
3.根據權利要求2所述的可穿戴式循環腫瘤細胞捕獲裝置，其特征在于，磁控管(2)內沿其長度方向開有第二凹槽，第二凹槽內固定連接有若干第二電磁鐵(13)，控制器用于控制第二電磁鐵(13)的啟閉。
4....
【專利技術屬性】
技術研發人員：閆祎煒，胡旭華，
申請(專利權)人：河北醫科大學第四醫院河北省腫瘤醫院，
類型：發明
國別省市：
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